探索生物法耦合膜技术制备甘草次酸的研究

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1、湖北工业大学硕士学位论文生物法耦合膜技术制备甘草次酸的研究姓名：杜锐申请学位级别：硕士专业：化学工艺指导教师：万端极;周国华20080501摘要本文采用生物发酵法耦合膜分离技术制备甘草次酸。建立了对甘草次酸的检测方法。对微生物摇瓶培养、种子罐发酵工艺及发酵罐转化工艺进行了系统的研究，对分离膜的选型，膜除杂浓缩工艺路线的确定和甘草次酸的精制进行了全面的探讨。1．建立了甘草酸和甘草次酸的高效液相色谱同步检测方法，并确定了色谱条件。分析甘草次酸的相关系数R2=O．999983，重现性实验标准偏差为0．00088，相对标准偏差为O．00061％。该方法准确度高，可靠性

2、强。2．以甘草酸的转化率为指标，确定了微生物摇瓶培养、种子罐发酵、20L发酵罐转化及200L扩大发酵转化的各项工艺参数。采用这些工艺参数进行实验，摇瓶培养甘草酸转化率可达到78．62％，种子罐发酵获得的生物量比摇瓶培养高出33％，20L发酵甘草酸转化率高达77．34％，200L发酵甘草酸转化率也可达到74．72％。3．对甘草次酸发酵液膜除杂、浓缩工艺进行了研究，讨论了不同分离膜对发酵液除杂、浓缩的效果。发现超滤膜I对发酵液中蛋白质和固形物的去除率高，纳滤膜II对甘草次酸的浓缩效果较好。并确定了采用超滤膜I除杂一纳滤膜II浓缩二级膜工艺作为发酵产物甘草次酸的膜除

3、杂浓缩工艺。4．对甘草次酸的精制进行了研究，确定了甘草次酸的精制预处理工艺及各项参数。选用苯乙烯型D101非极性大孔吸附树脂对甘草次酸进行纯化，并找到了最佳洗脱方案。经过预处理后，可以获得纯度为97．50％的甘草次酸。而经过大孔吸附树脂的吸附和洗脱后，能够获得纯度高达98．97％的甘草次酸成品。本课题研究采用微生物发酵法生产甘草次酸，用膜分离技术对甘草次酸发酵液进行除杂和浓缩，再用大孔吸附树脂精制甘草次酸，最终获得了纯度高达98．97％的甘草次酸成品。该工艺路线成本低，收率高，污染小．解决了目前我国及全世界范围内因采用酸解法生产甘草次酸过程中存在的原材料消耗高

4、，酸解条件不易把握，工艺路线长，产品纯度低，环境污染严重等问题，达到了清洁生产的目的。关键词：甘草次酸，发酵，膜技术AbstracthIthispapef，bio—fe皿cntationmettlodaIIdm锄braneseparationtechnologyhadbeen惦edtoproduct91ycy兀-hetinicacjd(GA)．GAdetectionmethodshadbeenestablished，systematicalresearcheshadbeendoneonthemicrobialnaSkculture，seedcansfemcnt

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6、t卸da坩deviationoftherepe￡jtiveexpe—mentswasO．1×M)88，rclatives￡明dardde“atjOnwas0．0(1061％．T1lemethodwasexactandreliable．2．CAtransf0珊ationrateshadbeenusedasindicator'dcte丌ninedeveryprocessp狮metersaboutmicrobesnaskculture，seedcansfe玎nentatiOn，20Land200Lfc珊entortransfonnationDrocess．Thebi

7、omassreceivedfromseedcansfc咖entionwas33％hi曲erthannaskculture．TheCAtransfo珊atjonmtesofflaskculturc，20Land200Lfc册entationwas78．62％，77．34％aIld74．72％rcspectively．3．StudiedonimDurificatjOnandconcentmtionofGAfementationbrothwithmembranes．Thee矗．cctionsonf色瑚entionbromwithdifferentmembranesh

8、adbeendiscussed．The